J. Sains & Teknologi, Desember 2014, Vol.14 No.3 : 226 – 231
ISSN 1411-4674
EFEKTIVITAS SISTEM PERTANIAN TERPADU HEDGEROWS TERHADAP PENINGKATAN PRODUKTIVITAS LAHAN KERING Effectiveness of Hedgerows Integrated Farming Systems to Improvement Productivity of Dry Land Darmawan Risal, Bachrul Ibrahim, Hazairin Zubair Sistem-Sistem Pertanian, Pascasarjana Universitas Hasanuddin, Makassar (E-mail:
[email protected]) ABSTRAK Penerapan sistem monokultur pada lahan kering khususnya topografi miring terbukti memberikan banyak dampak negatif terhadap lingkungan dan produksi pertanian. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas sistem pertanian terpadu hedgerows dalam mengurangi aliran permukaan, sedimen, kehilangan hara dan peningkatan produksi. Penelitian ini dilaksanakan di lahan kering dengan kemiringan 30% di Desa Tanah Karaeng pada Januari-Mei 2014. Penelitian menggunakan rancangan acak kelompok dengan empat perlakuan dan dua ulangan dimana pada setiap perlakuan terdapat plot erosi. Komponen setiap perlakuan yaitu P0 (jagung, manggis, gamal), P1 (jagung, manggis, gamal, mischantus), P2 (jagung, manggis, gamal, setaria), P3 (jagung, manggis, gamal, rumput gajah). Berdasarkan hasil penelitian menunjukan bahwa perlakuan P3 merupakan perlakuan dengan jumlah aliran permukaan terendah yaitu 415, 32 m3 ha dengan persen korelasi 81,6%. P2 dan P3 merupakan perlakuan dengan jumlah kehilangan sedimen terendah. Perlakuan P0 merupakan perlakuan dengan jumlah hara NPK yang hilang cukup tinggi yaitu 15,51 kg ha-1. Perlakuan P3 merupakan perlakuan terbaik dengan produksi tanaman jagung, manggis rumput dan gamal yang tinggi dan berbeda nyata dengan perlakuan lainnya. Perlakuan P3 dengan mengintegrasikan jagung, manggis, gamal dan rumput gajah terbukti efektif dalam meningkatkan produktivitas lahan. Kata Kunci: Monokultur, Hedgerows, Produktivitas
ABSTRACT Application of monocultures, especially on dry land sloping topography shown to provide many negative impacts on the environment and agricultural production. This study aims to determine the effectiveness of an integrated farming system hedgerows in reducing runoff, sediment, nutrient loss and increased production. This study was carried out on dry land with a slope of 30% in Tanah Karaeng Village on January to May 2014. This study used a randomized block design with four treatments and two replications in each treatment where there is erosion plots. Component of any treatment that P0 (corn, mangosteen, gamal), P1 (corn, mangosteen, gamal, mischantus), P2 (corn, mangosteen, gamal, setaria), P3 (corn, mangosteen, gamal, elephant grass). Based on the results of the study showed that the P3 treatment is the lowest amount of surface runoff that is 415, 32 m3 ha with 81.6% percent correlation. P2 and P3 are treated with the lowest amount of sediment loss. Treatment P0 is the treatment by the number of NPK nutrients lost quite high at 15.51 kg ha-1. Treatment P3 is the best treatment to the production of corn, mangosteen and Gamal grass high and significantly different from other treatments. Treatment P3 by integrating corn, mangosteen, Gamal and elephant grass proven effective in increasing the productivity of land. Keywords: Monoculture, Hedgerows, Productivity
226
Monokultur, Hedgerows, Produktivitas
ISSN 1411-4674
2014) menunjukkan bahwa penerapan sistem pertanian terpadu dengan mengintegrasikan tanaman pertanian, pohon dan ternak mampu meningkatkan pendapatan petani yang cukup signifikan dalam satu musim tanam. Penerapan sistem pertanian terpadu oleh (Kabaluapa, 2004) di bagian timur Alabama, menemukan bahwa model pertanian terpadu pada berbagai kemiringan dapat menanggulangi erosi yang terjadi. Sistem pertanian terpadu merupakan pencampuran dari berbagai sub-sistem yang juga telah terbukti praktis dan ekonomis dalam mengurangi erosi tanah dan dapat memperbaiki kualitas tanah di lereng yang curam dibandingkan dengan sistem konservasi mekanik. Model integrasi tanaman semusim dengan tanaman pohon, dan beberapa tanaman rumput sebagai barisan tanaman pagar (hedgerows) menjadi salah satu solusi dalam upaya peningkatan produktivitas lahan kering yang berbasis lingkungan dan berkelanjutan. Penggunaan hedgerows dalam sistem pertanaman seperti mischantus (Miscanthus), rumput gajah (Pennisetum purpureum), setaria (Setaria sphacelata), gamal (Gliricidia sepium) manggis (Garcinia Mangostana L) sebagai tanaman pohon dan jagung (Zea mays) sebagai tanaman utama diyakini dapat memberikan manfaat ekologi dan produksi yang tinggi. Berdasarkan uraian di atas, maka perlu dilakukan penelitian efektivitas sistem pertanian terpadu hedgerows terhadap peningkatan produktivitas lahan kering yang berbasis ekologi dan ekonomi. Penelitian ini dilaksanakan untuk mengetahui efektivitas sistem pertanian terpadu hedgerows dalam mengurangi tingginya aliran permukaan, sedimen, kehilangan hara serta meningkatkan produki.
PENDAHULUAN Penerapan sistem pertanian monokultur pada lahan kering mengakibatkan produktivitas pertanian khususnya jagung pulut mengalami penurunan. Pertanian monokultur adalah usaha tani yang dilakukan dengan hanya menanam tanaman satu jenis di suatu lahan. Ratarata produksi jagung pulut pada lahan kering kurang dari 2 ton ha-1. Produksi tersebut sekitar 35 persen lebih rendah dari produksi jagung normal (Iriani et al., 2005). Sistem monokultur, selain berpengaruh langsung terhadap penurunan kualitas lingkungan dan produksi, biaya yang dikeluarkan oleh petani dalam sistem pengelolaannya juga sangat tinggi. Akibatnya, pendapatan yang diperoleh lebih rendah dibandingkan dengan biaya yang harus dikeluarkan oleh petani. Penerapan sistem monokultur pada lahan kering khususnya topografi miring terbukti memberikan banyak dampak negatif terhadap lingkungan. Sebanyak 31, 2 ton ha-1 tahun-1 tanah yang tererosi akibat dari aktivitas pertanian lahan kering di wilayah Kabupaten Gowa, (Usman K, 2012). Kehilangan hara makro tanah akibat erosi diperkirakan sebanyak 28 kg N, 10 kg P dan 33 kg K ha-1 tahun-1 (Mantel dan Van Engelen 1999). Untuk menutupi kekurangan hara tersebut, petani dituntut untuk memberi input luar tinggi dan membuat teras mekanik yang membutuhkan biaya yang tinggi dalam pembuatannya. Upaya tersebut merupakan sebuah kendala yang kompleks mengingat lahan kering banyak dikelola oleh masyarakat petani dengan modal terbatas. Berbagai cara dapat dilakukan untuk meningkatkan produktivitas pertanian di lahan kering, salah satu diantaranya adalah penerapan sistem pertanian terpadu. Sistem pertanian terpadu adalah sistem penggunaan lahan dengan memadukan banyak jenis usaha tani yang saling berinteraksi satu dengan yang lainnya pada satu tempat yang sama (Macdicken dan Vergara, 1990). Penelitian yang dilakukan oleh (Mas’ula,
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ini dilakukan pada lahan kering dengan kemiringan 30% yang 227
Darmawan Risal
ISSN 1411-4674
terletak di Desa Tanah Karaeng Kabupaten Gowa, Sulawesi Selatan pada Januari - Mei 2014. Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah; GPS (Geografi Position System), alat pertanian, alat penggali, alat pembuka lahan, alat potong, alat ukur, penakar curah hujan, gelas ukur, alat menulis, dan alat laboratorium. Bahan yang digunakan adalah Tanaman hedgerows, tanaman buah dan tanaman utama (gamal, setaria, mischantus, rumput gajah, manggis dan jagung pulut), ember kapasitas 30 L, talang karet, pipa 1,5 dan 3 inci, pengikat, gelas ukur, waring, bambu dan bahanbahan analisis laboratorium.
dengan dua wadah penampung aliran permukaan. Pengamatan curah hujan, aliran permukaan dan pengambilan sampel aliran permukaan dilaksanakan setiap hari kejadian hujan, pengamatan pertumbuhan jagung dilaksanakan setiap minggu. Pengamatan pertumbuhan tanaman manggis dan rumput dilaksanakan satu kali dalam dua minggu sedangkan aplikasi biomassa pangkasan rumput dan gamal pada permukaan tanah dilaksanakan sebanyak tiga tahap yaitu pada jagung usia vegetatif, vase generatif dan sebelum panen. Analisis data aliran permukaan, sedimen dan kehilangan hara menggunakan analisis statistik uji korelasi dan regresi sedangkan produksi menggunakan analysis of varians.
Metode dan Analisis Data Sistem pertanaman menggunakan rancangan acak kelompok dengan empat perlakuan dan dua ulangan. Komponen setiap perlakuan terdiri dari P0 (sistem pertanian terpadu hedgerows; jagung, manggis dan gamal), P1 (sistem pertanian terpadu hedgerows; jagung, manggis, gamal dan mischantus) P2 (sistem pertanian terpadu hedgerows; jagung, manggis, gamal dan setaria) P3 (sistem pertanian terpadu hedgerows; jagung, manggis, gamal dan rumput gajah). Setiap perlakuan terdapat satu plot erosi
HASIL Hasil analisis statistik (Tabel 1) dengan nilai p < 0,05 menunjukkan bahwa hubungan curah hujan dan aliran permukaan mempunyai korelasi signifikan dimana P3 merupakan perlakuan dengan jumlah aliran terendah yaitu 415, 32 m3 ha dengan persen korelasi 81,6%. Hubungan antara curah hujan dan sedimen (Tabel 2) menunjukkan bahwa P2 dan P3 tidak berbeda nyata dan merupakan perlakuan dengan jumlah kehilangan sedimen terendah.
Tabel 1. Hubungan curah hujan dengan aliran permukaan
Feb
Curah Hujan mm 179,87
121,60
Perlakuan P1 P2 Aliran Permukaan m3 ha-1 119,54 116,23
Maret
531,97
290,87
258,68
205,47
202,00
April
215,16
45,78
35,08
45,94
28,42
Mei Total Aliran Rata-Rata
283,06
108,96 476,59 119,15 ab Y= -1,926 + 5,439 (X) 73
98,06 415,32 103,83 ab Y= -22,081 + 4,260 (X) 81,6
Periode
Persamaan Linear (r) Persen Korelasi
P0
302,52
142,9 125,44 601,15 538,74 150,29 d 134,69 c Y= -13,510 + Y= -3,916 + 5,439 (X) 4,624 (X) 77,8 73
228
P3
86,84
Monokultur, Hedgerows, Produktivitas
ISSN 1411-4674
Tabel 2. Hubungan curah hujan dengan sedimen Perlakuan Periode
Feb Maret April Mei Total Aliran Rata-Rata
P0
P1
P2
Curah Hujan
Konsentrasi Sedimen
mm
kg ha-1
179,87 531,97 215,16 283,06 302,52
Persamaan Linear (r) Persen Korelasi
1408,69 4229,16 1266,96 2030 8934,81 2233,70 Y = -0,210 + 0,083 (X) 71,4
883,37 3567,64 681,28 1379,12 6511,41 1627,85 Y = 0,254 + 0,046 (X) 66,3
794,82 2763,86 600,16 799,36 4958,20 1239,55 Y = 0,056 + 0,039 (X) 73,3
P3
560,13 1961,02 606,96 826,48 3954,59 988,64 Y = -0,168 + 0,038 (X) 72,4
Tabel 3. Hara yang hilang bersama aliran permukaan dan sedimen Uraian
P0
P1 kg ha
P2
P3
-1
N
14,38
10,04
4,32
1,97
P
0,08
0,20
0,02
0,07
K
1,05
2,32
1,27
0,58
Total
15,51
12,57
5,61
2,63
Tabel 4. Pengaruh perlakuan terhadap produksi Perlakuan P1 P2
Uraian
Satuan
Produksi Jagung Pipilan Kering Tinggi Tanaman Manggis Jumlah Daun Tanaman Manggis Biomassa Pangkasan (Gamal dan Rumput)
kg ha-1
1462 c
3641 ab
3585 ab
5172 a
cm
42,27 a
40,18 a
42,55 a
37,92 a
Lembar
12,62 c
15,62 b
16,37 b
17,25 a
kg ha-1
1267 c
2623 c
7822 b
11233 a
P0
Jumlah hara NPK yang hilang bersama aliran permukan dan sedimen (Tabel 3) menunjukkan bahwa P0 merupakan perlakuan dengan jumlah hara yang hilang cukup tinggi yaitu 15,51 kg ha-1.
P3
Hasil analisis statistik (Tabel 4) menunjukkan bahwa perlakuan P3 merupakan perlakuan terbaik dengan produksi tanaman jagung, manggis rumput dan gamal yang berbeda nyata dengan perlakuan lainnya. 229
Darmawan Risal
ISSN 1411-4674
yang berfungsi sebagai pupuk hijau dari rumput dan gamal dengan kandungan hara makro dalam jumlah yang cukup menjadikan produksi P3 berbeda dengan perlakuan lainnya. Rumput gajah pada P3 merupakan tanaman yang dapat memperbaiki kondisi tanah yang rusak akibat erosi. Tanaman ini juga dapat hidup pada tanah kritis dimana tanaman lain relatif tidak dapat tumbuh dengan baik. (Okaraonye dan Ikewuchi, 2009) menjelaskan bahwa biomassa rumput gajah pada daerah tropis dapat mencapai 80 ton ha-1 dengan kandungan selulosa 30,91%. Gonggo et al, (2005) menambahkan bahwa tanaman rumput gajah membuat tanah lebih gembur sehingga dapat meningkatkan porositas, yang menyebabkan terjadi aerasi yang lebih baik.
PEMBAHASAN Perlakuan P3 merupakan perlakuan terbaik dengan jumlah aliran permukaan terendah. Penurunan ini dipengaruhi oleh tingkat permeabilitas pada perlakuan ini 3 (sedang). Selain itu, P3 selain unggul dari segi biomassa pangkasan yang disebarkan diatas permukaan tanah dengan tingkat persentase tutupan lahan mencapai 95,87% yang berpengaruh efektif terhadap pengurangan daya dispersi hujan terhadap tanah. Hasil ini sejalan dengan penelitian (Arsyad S, 2012) bahwa dengan menggabungkan banyak tanaman penutup tanah mampu mengurangi aliran permukaan hingga 15%. Perlakuan P2 dan P3 tidak berbeda nyata dan merupakan perlakuan dengan jumlah sedimen lebih rendah dibandingkan dengan P0. Hal ini dipengaruhi oleh berfungsinya hedgerows P2 dan P3 dengan baik, penetrasi tanah yang lebih baik sehingga membuat laju infiltrasi yang tinggi kurang mampu mengalirkan akibat bulk density yang lebih rendah. Selain itu, efektifitas tinggi tanaman serta pertambahan jumlah anakan pada tanaman rumput gajah dan setaria yang mengalami peningkatan setelah pemangkasan sangat efektif dalam mencegah kehilangan tanah. Rata-rata peningkatan jumlah anakan rumput gajah dan setaria setekah pemangkasan masingmasing 6 dan 17 batang. Tanaman rumput gajah juga mengalami perluasan diameter hingga mencapai 1, 02 cm. (McDonald et al, 2002) menjelaskan bahwa pertanian terpadu dapat mengontrol erosi dan mengurangi kehilangan tanah dan aliran permukaan. Tanaman pagar bertindak sebagai penghambat untuk memperlambat aliran permukaan. Selain itu, biomassa yang dipangkas menjadi petutup/pelindung tanah dari dampak pukulan air hujan. Peningkatan produksi pada P3 dipengaruhi oleh rendahnya erosi yang terjadi, rendahnya hara yang hilang bersama aliran permukaan dan sedimen. Selain itu, input biomassa pangkasan
KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan hasil penelitian maka dapat disimpulkan bahwa sistem pertanian terpadu hedgerows; jagung, manggis, gamal dan rumput gajah dapat mengurangi aliran permukaan, sedimen, kehilangan hara dan meningkatkan produksi. DAFTAR PUSTAKA Arsyad, U. (2010). Analisis Erosi Pada Berbagai Tipe Penggunaan Lahan dan Kemiringan Lereng di Daerah Aliran Sungai Jeneberang Hulu. Disertasi Program Pascasarjana Universitas Hasanuddin, Makassar. Gonggo, B. M., Hermawan, B., and Anggraeni, D. (2005). Pengaruh jenis tanaman penutup dan pengolakan tanah terhadap sifat fisika tanah pada lahan alang - alang. Jurnal ilmu–ilmu pertanian Indonesia. 7(1):44-55. Iriani Neni, Andi Takdir M., Nuning, AS., Musdalifah Isnaini, dan Marsum Dahlan. (2006). Perbaikan Potensi Hasil Populasi Jagung Pulut. Seminar dan Lokakarya Nasional Jagung 2005. Makassar 29-30 September 2005. P41-45. 230
Monokultur, Hedgerows, Produktivitas
ISSN 1411-4674
Kabaluapa. N.K. (2004). Agronomic, Economic and Environmental effects of Alley Cropping and Terracing in North Alabama. Desertase of Auburn Uneversity. Alabama. Mantel SD, Van Engelen VM (1999) Assessment of the impact of water erosion on productivity of maize in Kenya: an Integrated modeling approach. Land Degrad Dev 10:577– 592. doi:10.1002/(SICI) 1099145X(199911/12) 10:6B 577::AIDLDR365C3.0.CO;2-F. Macdicken KG, Vergara NT. (1990). Agroforestry, Clasification and Management. A Wiley-Interscience Publication. 0-471-83871-4. Mas’ula. (2014). Studi Pertanian Terpadu dan Pengaruhnya Terhadap Sifat Fisik Kimia Tanah di Kabupaten Gowa. Skripsi Program Ilmu Tanah
Fakultas Pertanian Unhas. Makassar. McDonald, M.A., J.R. Healey, and P.A. Stevens. (2002). The Effects of Secondary Forest Clearance and Subsequent Land-Use on Erosion Losses and Soil Properties in the Blue Mountains Of Jamaica. Agriculture Ecosystems & Environment 92:1-19. Okaraonye, C. C., and Ikewuchi, J. C. (2009). Nutritional and antinutritional components of Pennisetum purpureum Schumach. Pakistan journal of Nutritional 8(1): 32-34. Usman, K. 2012. Analisis Tingkat Erosi pada Beberapa Penggunaan Lahan di SUB-DAS Salo Malino Kecamatan Tinggimoncong Kabupaten Gowa. Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar.
231
